车用轻量材料的基础知识已被大家熟知，那么这些车用轻量材料有没有美好的前景呢？且看数据说话。

    汽车为什么要轻量化？

    我们知道汽车轻量化有很多好处：

    1：省油省钱。车越重，百公里油耗就越高，花销就越大。油耗多个2-3升，一升按6块算，油钱就比别人多近20块。

    2：环保。汽车轻了，油耗少了，尾气少了，碳排放也少了。

    3：性能和安全。减下来的重量可以增加安全设备、电子信息设备等等，提供汽车的性能和安全。汽车减重可以提高其加速性能；顶部和车门减重，可以降低汽车重心，增强稳定性；前部减重，可以使汽车重心后移，改善操纵性能。

    4：续航能力提高。对于新能源汽车来说，续航能力不足是一个极大的短板。轻量化无疑可以缓解这个困境。

    5：缓解能源危机和能源安全危机。

    如何实现轻量化呢？

    可以有几种实现途径，而采用轻量材料是其中重要的办法。常用的轻量化材料并不太多，可以分为金属和非金属两大类。前者包括高强钢、钛合金、铝合金及铝基复合材料、镁合金等等，后者包括碳纤复合材、玻纤复合材、精密陶瓷、高性能塑料等等。

    减重效果如何？ 且看美国能源部的数据：

   
    减重会带来哪些好处呢？

    有数据统计显示，汽车每减重10%，燃效就可提高6-8%。像镁合金、碳纤维复合材的减重效果比较明显。

    且看麻省理工Charles Fine教授的一份报告里的图。

    这张图的横坐标是减重效果，而纵坐标是替换之后带来的成本。很显然，大致有一个规律：减重效果好的代价也相对较大。最下边的是高强钢，成本基本不上升，不过减重效果一般。最上边的是碳纤维，虽然减重效果是杠杠的好，但是每公斤成本要增加100来块！

    这张图的横坐标是各种轻量材料的减重效果，纵坐标是成本减去节省的油钱，也即净成本。它是以这样的标准来计算的：车重1300千克，27.5每加仑英里的油耗（大约8.6L每百公里），12年的使用寿命，每年跑1500英里，利率15%。按这么个算法，目前也就使用高强钢能够赚回来一点，其他的都是亏本生意。

    并且，再退一步讲，即使是不差钱，轻量化也远不是只将钢铁材料换成轻的材料那么简单。下面是部分轻量材料的优劣势对比表：

    除了成本比钢要贵一点，部分轻量材料在性能上还存在一定的缺陷。但更大的代价或许还是来自生产环节。

    综上所述，那是不是轻量材料在汽车业到底有没有广阔的前景呢？

    于汽车制造商来说，轻量化并不是一个选择题，因为政府已经帮他们选了。

    上表是工信部官网公布的主要国家和地区燃料消耗量标准目标对比。非常明显，几个主要大国都对汽车的油耗都有了一个明确的限制规定。

    除了降低油耗之外，碳排放也同样有限制指标。我国目标是在2020年CO2排放约为120g/km。

    从这些数据来看，尽管汽车制造商的压力还是蛮大的，轻量材料存在着种种的不足，但它是未来汽车材料应用的必然方向。



 

责任编辑：王元

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